GTD-5 EAX

GTD-5 EAX

GTD-5 EAX(General Phone Digital Number 5 EAX)는 GTE Automatic Electric Laboratories에서 개발한 5등급 전화 스위치다. 이 디지털 중앙 사무소 전화 회선 교환 시스템은 이전의 GTE 서비스 지역과 많은 소규모 통신 서비스 제공 업체들에 의해 사용된다.

역사

GTD-5 EAX는 1982년 6월 26일 캘리포니아주 배닝에 처음 등장하여 당시 독립 스위치 시장에서 여전히 사용되고 있는 전자기계 시스템을 서서히 대체하였다.[1] GTD-5 EAX는 GTD-3 EAX 또는 4ESS 스위치에 비해 너무 작은 시장에서 클래스 4/5 전화 스위치 또는 혼합 클래스 4/5로도 사용되었다. GTD-5 EAX는 또한 국제적으로 수출되었고, 주로 캐나다, 벨기에, 이탈리아에서 라이선스 하에 미국 이외의 지역에서 제조되었다. 1988년까지, 그것은 1,100만 가입자 회선의 설치 기반을 가지고 있는 전 세계 교환 시장의 4%를 차지했다.[2] GTE 자동 전기 연구소는 GTE 네트워크 시스템과 후에 GTE 통신 시스템이 되었다. 1989년 GTE는 AT&T에 전환 사업부의 부분 소유권을 매각하여 AG 커뮤니케이션 시스템을 구성하였다. AG 커뮤니케이션 시스템은 결국 루센트 테크놀로지의 소유하에 들어갔으며, 2003년에 별도의 법인체로 해산되었다.

건축

프로세서 콤플렉스

GTD-5 EAX의 가공 빌딩 블록은 "프로세서 콤플렉스"였다. 이들은 각각 전체 스위치 설계 내에서 특정 기능을 할당받았다. 기존 세대에는 인텔 8086 프로세서가 사용됐다. 이것들은 2세대에서 NEC V30s(CMOS에서 8086 핀트가 구현되고 내부 개선으로 8086보다 다소 빠른 80186 명령 집합 호환 프로세서)로 대체되었고, 궁극적으로 80386 프로세서로 대체되었다.

관리 프로세서 복합체(APC)

APC는 시스템에 대한 크래프트 인터페이스, 모든 하드웨어 장치에 대한 상태 제어 관리, 최근 변경, 청구 및 전반적인 관리를 담당했다.

TPC(Telephony Processor Complex)

TPC는 통화 순서와 국가 통제를 담당했다. 주변 프로세서로부터 수집된 신호 입력(아래 MXU, RLU, RSU, TCU 참조)을 수신해 주변 프로세서에 제어 정보를 다시 전송했다.

기본 프로세서 복합체(BPC)

이 용어는 APC와 TPC를 총칭하였다. 물리적으로 이러한 구별은 별 의미가 없었지만, 소프트웨어 컴파일 관점에서는 중요했다. APC 프로세서와 TPC 프로세서가 메모리 매핑된 큰 공간을 공유했기 때문에, 일부 컴파일 단계는 공통적으로 수행되었다.

TCU(Timeswitch and Peripheral Control Unit)

TCU는 FIU(Facility Interface Unit) 그룹을 담당했다. Each FIU was responsible for connecting the system to a particular class of physical connection: analog lines in the Analog Line FIU (and its successor, the Extended Line FIU); analog trunks in the Analog Trunk FIU; and digital carrier in the Digital Trunk FIU and its successor, the EDT FIU. Unlike the SM in the competitive 5ESS Switch, the TCUs did는 모든 통화 처리 기능을 수행하지는 않지만, 숫자 수집과 신호 전달 해석에 국한되었다.

원격 스위칭 유닛(RSU)

RSU는 TCU와 비슷했지만 로컬 스위칭이 가능한 네트워크를 가지고 있었고, 기지국과의 연결이 끊겼을 때 로컬로 통화를 처리할 수 있었다.

원격 회선 장치(RLU)

RLU는 국부적 스위칭 기능이 없고 회선 용량이 제한되어 있는 RSU의 축약형 버전이었다.

MXU(MultipleXor Unit)

MXU는 실제로 렌커트 914E 가입자 루프 캐리어였다. GTD-5 EAX와 통합되었을 때, 시스템의 나머지 부분과의 메시지 통신을 허용하는 사용자 정의 소프트웨어 로드를 사용하였다.

내부 통신

GTD-5 내의 대부분의 통신은 직접 메모리 매핑된 I/O를 통해 수행되었다. APC와 각 TPC는 각각 세 개의 공통 메모리 유닛에 연결되었다. 이러한 공통 메모리 유닛은 각각 16메가바이트의 메모리를 포함하며, 공유 데이터 구조에 할당되었으며, 동적 통화 데이터와 관련된 동적 구조와 사무실 데이터베이스와 관련된 정적(보호된) 데이터 둘 다였다. APC, TPC, TCU는 모두 더 작은 공유 메모리인 메시지 분배 회로(MDC)에 연결된다. 이것은 소프트웨어 정의 대기열에 작은 패킷 메시지를 배치하기 위해 사용된 8k 워드 96 포트 메모리였습니다. MXU, RLU, RSU는 모두 공유기억 기반 통신에 직접 참여할 수 없을 정도로 기지 단위에서 충분히 멀리 떨어져 있었다. 원격 장치의 DT-FIU와 해당 호스트 TCU에 특수 회로 팩 RDC(Remote Data Link Controller)가 설치되었다. 이것은 DS1 캐리어의 전용 타임슬롯을 통한 시리얼 통신 링크를 허용했다. 호스트 TCU는 원격 장치의 메시지를 MDC를 통해 전달할 책임이 있었다.

네트워크

GTD-5에서 2세대의 네트워크를 이용할 수 있었다. 후자 네트워크는 2000년경에 이용 가능했지만, 그 특성은 공개 문서에는 설명되어 있지 않다. 기사에 기술된 네트워크는 1982년부터 약 2000년까지 이용할 수 있는 원래의 네트워크다.

GTD-5 EAX는 시간-공간-시간(TST) 토폴로지에서 실행되었다. 각 TCU에는 총 용량이 1544회 탬프인 두 개의 타임스위치(TSW)가 포함되었다. 즉, 원래 시간스위치는 772회, 종단 시간스위치는 772회였다. 각각 193개의 로트의 FIU 4개가 TSW에 연결되었다. 트렁킹 FIU는 192개의 시설(DS1 캐리어 8개 또는 개별 아날로그 트렁크 192개)을 연결했다. 원래의 아날로그 라인 FIU는 768 라인 용량으로 라인당 하나의 코덱을 가지고 있었다. 768개의 코덱의 디지털 출력은 192개의 타임스위치에 4:1 농도인 192개의 로트로 집중되었다. 1980년대 후반에는 1172선과 1536선의 고용량 라인 프레임을 사용할 수 있게 되어 6:1과 8:1의 고농도 비율이 가능해졌다.

스페이스 스위치(SSW)는 우주 인터페이스 컨트롤러(SIC)를 통해 접속한 TPC와 APC의 통제 하에 있었다. SSW는 8개의 우주 스위치 유닛(SSU)으로 나뉘었다. 각 SSU는 모든 772개 채널을 32개의 TCU 사이에서 전환할 수 있다. 처음 32개의 TCU는 처음 2개의 SSU에 순차적으로 연결되었다. 이러한 방식으로 두 SSU를 병렬로 연결하면 CLOST 네트워크에 필요한 네트워크 용량이 두 배로 증가하였다. 시스템이 32개의 TCU 이상으로 성장하자, 6개의 SSU가 추가되었다. 이러한 SSU 중 두 개는 처음 두 SSU와 직접 유사한 방식으로 TCU32-TCU63에 연결되었다. 두 개는 TCU0-TCU31의 입력을 TCU32-TCU63의 출력에 연결했고, 마지막 두 개는 TCU32-TCU63의 출력을 TCU0-TCU31의 입력에 연결했다.

GTD-5는 동시대와는 달리 직렬 회선 기술을 광범위하게 활용하지 않았다. 네트워크 통신은 병렬 트위스트 페어(twisted pair)를 통합한 케이블을 통해 전달된 12비트 병렬 PCM 워드를[3] 기반으로 했다. 프로세서와 주변기기 사이의 통신은 메모리가 매핑되었으며, 유사한 케이블이 18비트 주소와 프레임 사이에 데이터 버스를 확장하였다.

아날로그 라인 FIU(AL-FIU)

AL-FIU는 이중화 컨트롤러인 ACU(Analog Control Unit)에 의해 제어되는 각각 96개 라인으로 구성된 8개의 심플렉스 그룹을 포함하고 있었다. 각 ALU 내의 96개 라인은 8개 라인 회로의 12개 회로 팩에 수용되었다. 이 12개의 회로 팩은 전기적으로 3개의 카드로 구성된 4개의 그룹으로 분류되었고, 3개의 카드 그룹이 24번 연속된 PCM 그룹을 공유했다. 코덱의 타임슬롯 할당 기능은 PCM 그룹 내의 타임슬롯을 관리하는 데 사용되었다. ACU에는 최대 8개의 PCM 그룹에서 동일한 시간대를 선택할 수 있는 시간표 선택 회로(즉, 네트워크 시간표 0-7은 PCM 시간표 0을 선택하고, 네트워크 시간표 8-15는 PCM 시간표 1을 선택하는 등)가 포함되어 있어 PCM 시간표 0이 네트워크에 연결할 수 있는 기회가 8번 있었다. 같은 시간대는 32명의 후보 중 8번만 선발할 수 있었기 때문에 전체 집중도는 4대 1이었다. 후세대는 필요에 따라 ALU의 수를 12개 또는 16개로 확대하여 더 큰 유효 농도를 부여했다.

아날로그 트렁크 FIU(AT-FIU)

AT-FIU는 재포장된 AL-FIU. 심플렉스 그룹 2개만 지원되었고 트렁크 카드에는 8개 대신 4개의 회로가 실려 있었다. PCM 그룹은 3개가 아닌 6개의 카드 너비였다. 두 개의 심플렉스 그룹이 총 192개의 트렁크를 제공했기 때문에, AT-FIU는 트렁크 인터페이스가 요구하는 대로 중심이 맞지 않았다.

디지털 트렁크 FIU(DT-FIU)

디지털 트렁크 시설 인터페이스 장치(DTU)의 쿼드스팬 인터페이스 회로(QSIC)에서 카드당 4개의 T-캐리어 스팬이 종료되었다. 카피당 2개의 QSICS가 장착되었다. 8개의 DS1 용량 제공. 스팬 인터페이스 회로는 완전히 이중화되었으며, 모든 제어 회로는 두 복사본 사이에서 잠금 단계로 작동했다. 이 배열은 뛰어난 고장 감지를 위해 제공되었지만 초기 버전의 설계 결함으로 인해 어려움을 겪었다. 수정된 버전의 디자인은 1990년대 초까지 널리 이용되지 않았다. 후세대의 확장형 디지털 트렁크 유닛(EDT)은 카드당 8대의 T캐리어(T-carrier)를 포함하였으며, ESF와 PRI 인터페이스를 통합하였다. 이 FIU는 또한 두 복사본 사이에서 잠금 단계로 작동했지만, 변압기 회로를 수용하기 위해 장착된 소형 백플레인 "핑거보드"를 통합했다.

프로세서 아키텍처

전체 수명주기 동안 GTD-5 EAX는 4중 프로세서 아키텍처를 통합했다. APC, TPC, TCU, RLU, RSU의 주 프로세서 콤플렉스는 모두 한 쌍의 프로세서 카드로 구성되었고, 각각의 프로세서 카드에는 한 쌍의 프로세서가 포함되어 있었다. 카드 내 프로세서 쌍은 정확히 동일한 명령 순서를 실행했고, 쌍의 출력은 각 클럭 사이클마다 비교되었다. 결과가 동일하지 않으면 프로세서를 즉시 리셋하고, 다른 카드의 프로세서 쌍을 액티브 프로세서 콤플렉스로 온라인화했다. 활성 프로세서는 항상 메모리를 최신 상태로 유지하여 이러한 강제 스위치가 발생했을 때 데이터 손실이 거의 발생하지 않았다. 일상적인 유지보수의 일환으로 스위치를 요청했을 때, 데이터 손실 없이 스위치는 수행될 수 있었다.

소프트웨어 아키텍처

GTD-5 EAX는 Pascal의 사용자 정의 버전으로 프로그래밍되었다.[4][5] 이 Pascal은 COMPOOL(Communications Pool)이라고 알려진 별도의 데이터와 유형 컴파일 단계를 포함하도록 확장되었다. 이 별도의 컴파일 단계를 시행함으로써, 별도의 코드 컴파일 전체에 걸쳐 엄격한 타이핑이 시행될 수 있었다. 이를 통해 절차 경계와 프로세서 경계를 가로지르는 유형 확인이 가능해졌다.

코드의 작은 부분집합은 8086 어셈블리 언어로 프로그램되었다. 사용한 조립자는 COMPOOL에서 식별자를 가져오는 전처리장치를 가지고 있어, Pascal과 조립체 사이의 형식 호환성 검사를 가능하게 했다.

초기 주변기기는 각 프로세서에 적합한 조립 언어로 프로그래밍되었다. 결국 대부분의 주변기기는 C와 C++의 변형으로 프로그램되었다.

관리

이 시스템은 텔레타이프 작성자 "채널"(시스템 콘솔이라고도 함)의 구분을 통해 관리된다. 다양한 선외기 시스템이 이들 채널에 연결되어 특화된 기능을 제공하고 있다.

특허

다음은 GTD-5 EAX 설계에 적용되는 미국 특허 목록이다.

  • 4569017 이중 중앙 처리 장치 동기화 회로
  • 47574.494 PCM 음성샘플에 대한 첨가제 조합 생성 방법
  • 4835767 시간 공유 회의 배치를 위한 적층 PCM 스피커 회로
  • 4466093 시간 공유 회의 협정
  • 4406005 T-S-T 디지털 전환 시스템용 이중 레일 시간 제어 장치
  • 4509169 원격 스위칭 유닛을 위한 이중 레일 네트워크
  • 4466094 회의 회로에 대한 데이터 캡처 배열
  • 4740960 시간 다중 데이터 스캔 회로에 대한 동기화 배열
  • 4580243 비동기 신호의 이중 동기화를 위한 회로
  • 4466092 회의 회로에 대한 테스트 데이터 삽입 배열
  • 4740961 이중 디지털 스팬 장비의 동기화 회로
  • 5226121 ECMA 102 프로토콜을 이용한 비트 레이트 해제 방법
  • 4532624 원격 스위칭 장치 네트워크에 대한 패리티 검사 배열
  • 4509168 디지털 원격 스위칭 유닛
  • 4514842 T-S-T-S-T 디지털 전환 네트워크
  • 4520478 T-S-T 디지털 전환 시스템 공간 배치
  • 4524441 T-S-T 디지털 전환 시스템을 위한 모듈형 공간 배치
  • 4524422 T-S-T 디지털 전환 시스템을 위한 모듈형 확장형 공간 스테이지
  • 4525831 T-S-T 스위치 단계간 통신 완충을 위한 인터페이스 배치
  • 5140616 동기 마스터를 회로 교환 데이터 어댑터에 연결할 수 있는 네트워크 독립 클럭링 회로
  • 4402077 이중 T-S-T-디지털 스위칭 시스템용 이중 레일 시간 및 제어 장치
  • 4468737 멀티플렉스 주소 및 데이터 버스를 원거리 주변 장치로 확장하기 위한 회로
  • 4374361 두 펄스 내의 클럭 고장을 나타내는 카운터 쌍을 사용하는 클럭 고장 모니터 회로
  • 4399534 이중 T-S-T-디지털 스위칭 시스템용 이중 레일 시간 및 제어 장치
  • 4498174 병렬 순환 중복 검사 회로

참고 항목

참조

  1. ^ "100년간의 전화 교환", Robert J. Chapuis, A. E. Joel, Jr. Amos E. 조엘, 392호
  2. ^ 전자재료 핸드북, Merrill L. Minges, ASM 국제 핸드북 위원회, 페이지 384, 표 1.
  3. ^ "100년간의 전화 교환", Robert J. Chapuis, A. E. Joel, Jr. Amos E. 조엘, 391호
  4. ^ Mualim, S.; Salm, F. (1991). "Migration of software development from mainframes to workstations (Switching system software)". IEEE Global Telecommunications Conference GLOBECOM '91: Countdown to the New Millennium. Conference Record. pp. 830–835. doi:10.1109/GLOCOM.1991.188498. ISBN 0-87942-697-7.
  5. ^ "100년간의 전화 교환", Robert J. Chapuis, A. E. Joel, Jr. Amos E. 조엘, p. 51

외부 링크